
氟过量通过饮用水和环境途径危害人类健康(如氟斑牙、氟骨症)和生态系统,其来源包括工业排放、农业活动及自然风化。国际主流除氟技术中,吸附法因低成本、高性价比受关注,但现有材料存在选择性不足、受环境影响等问题。
本文系统综述了过去十年中 100 余篇关于低成本材料吸附除氟的最新研究,涵盖铝基、铁基、锆基材料以及蒙脱石、膨润土和黏土等。详细探讨了影响因素、吸附动力学、等温线模型及潜在机理等关键内容。此外,本文还对低成本吸附剂在环境修复、资源回收及工业过程中的潜在应用进行了批判性评估。文中强调了每种材料独特的吸附性能,其中铝基和铁基吸附剂表现尤为高效;改性后的蒙脱石和膨润土吸附容量也显著提升,成为极具大规模应用潜力的候选材料。此外,综述指出,多数除氟材料的吸附容量低于 10 mg/g,尽管容量相对较低,但这些低成本材料可作为应急或区域性解决方案,尤其适用于经济欠发达地区。此外,本文还对低成本吸附剂在环境修复、资源回收及工业过程中的潜在应用进行了批判性评估。该综述为相关领域研究者提供了有价值的见解,并为推动低成本矿物基除氟技术的应用发展提供了实践参考。
本综述的主要优势在于全面涵盖了传统及新兴材料,重点关注其成本效益、可获得性和实际适用性。此外,关于复合金属基吸附剂的协同性能以及蒙脱石、膨润土改性技术的讨论,为研究提供了宝贵见解和未来方向。然而,综述存在一些局限性:由于所纳入研究的实验条件和表征方法存在差异,直接进行性能对比有时较为困难;部分新型或研究较少的材料因数据有限或报告标准不一致,未能得到充分呈现;研究间缺乏标准化评价协议,也为得出普遍适用的结论带来挑战。未来研究应聚焦于优化矿物基吸附剂的改性技术、验证其实际应用性能,并探究这些材料在不同环境条件下的规模化应用潜力和长期稳定性。







文章信息 Environmental Surfaces and Interfaces
A comprehensive review of fluoride removal using low-cost adsorbents for environmental and industrial applications
Siyu Zhou, Xingwen Chen, Qian Li et al.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.esi.2025.04.002
期刊简介

Environmental Surfaces and Interfaces 报道环境表界面相关的研究,重点关注环境污染控制过程中的表界面行为,包括气液、液-液、气-固、液-固、固-固和生物界面。本刊欢迎环境表面和界面相关的基础理论研究、仪器和方法的开发,以及其它相关的实验室和现场实验研究。
ESI由科爱与北京师范大学珠海校区合作运营,期刊主编由北京师范大学珠海校区敖志敏教授和阿德莱德大学王少彬教授担任。

期刊刊载主题(包括但不限于):
Advanced hetero-catalysis environmental functional materials
Nanobubble technology
Electro-chemistry
Bio interface in environmental-related processes
Colloid and interface chemistry
Surface adsorption and desorption
The interface process in engineered membrane and biological film
Theoretical calculation of surface/interface science
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